Основные понятия и положения геофизических методов разведки

Тема. I. Основные понятия и положения геофизических методов разведки

1. Общие сведения

В целом геофизика – это наука, исследующая физические явления и процессы, протекающие в оболочках Земли и ее ядре. Ее предметом является вся планета с ее твердой, жидкой и газообразной оболочками. Поскольку эти объекты значительно различаются своими характеристиками и подходами в их изучении, в геофизике выделяют физику атмосферы, физику моря и физику твердой Земли. Геологов в первую очередь интересует твердая оболочка Земли, а точнее та ее часть, которая доступна для практической деятельности человека. Изучением этой области занимается разведочная геофизика. В зависимости от физической сущности исследуемых полей в разведочной геофизике выделяются следующие методы: гравиразведка, магниторазведка, электроразведка, сейсморазведка, радиометрия, а также геофизические методы исследования скважин.

Целью разведочной геофизики является изучение геологического строения земной коры, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых и решение некоторых других практических задач (инженерная геология, гидрогеология, экология, археология и др.). Решение этих задач осуществляется посредством регистрации естественных и искусственно создаваемых в толще земной коры физических полей, изучения характера их распределения на исследуемой площади и последующей расшифровки (интерпретации). Таким образом, интерпретация является важнейшим элементом геолого-геофизических исследований. Само слово «интерпретация» произошло от латинского - interpretatio и в буквальном смысле означает - истолкование, объяснение, разъяснение.

Геологическая интерпретация (т.е. истолкование) геофизических данных это — извлечение геологической информации из геофизических данных. Основная ее задача — представить сведения о геологическом строении исследуемого района. В основе процесса лежат закономерные связи геофизических полей с геологическими факторами, в частности, с минералогическим составом горных пород, их физическим состоянием, структурами определенных типов и размеров, концентрациями полезных ископаемых. При истолковании наблюденных физических полей используется качественная и количественная интерпретация.

При выполнении первой из них наблюденное в пределах исследуемой площади поле разделяется или, как говорят, районируется по ряду признаков с выделением контуров отдельных аномалий и характерных областей. В качестве подобных признаков могут служить интенсивность поля, его морфология т.д. После чего проводится сопоставление выявленных аномалий и характерных участков с имеющимися геологическими данными по району (скважины, обнажения) и с учетом сведений о физических свойствах вскрытых пород, делаются выводы о геологической природе аномалий и участков, установленных в результате районирования полей. В том случае если фактических геологических данных по исследуемой площади нет или их недостаточно, привлекаются сведения по соседним, более изученным участкам, имеющим аналогичное строение. Результатом качественной интерпретации являются геолого-геофизические карты, схемы и разрезы.

При количественной интерпретации математическими расчетами определяются размеры, форма, глубина залегания и вещественные характеристики объектов, создающих аномалии в физических полях. При этом решаются прямая и обратная задачи геофизики.

Прямая задача сводится к расчету аномального физического поля по известным параметрам возмущающего объекта. Чаще всего решается при составлении проекта на проведение геофизических работ. На основе полученных характеристик интересующих нас объектов (интенсивность аномалии, ее размеры) определяют методику измерений и тип аппаратуры. Кроме того, прямая задача решается при интерпретации аномалий методом подбора и для оценки достоверности геологических построений.